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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Mehr als nur Lichtschaltung

Im intelligenten Gebäude der Zukunft übernehmen moderne Sensoren neue Aufgaben, die abseits der reinen Lichtschaltung und Koordination der Gebäudetechnik liegen. Die Art und Qualität ihrer Erfassungsergebnisse erschließt neue Anwendungsbereiche und ebnet den Weg zu „building intelligence“.

Mit der Multisensorik dieses optischen Präsenzmelders ist es möglich, nicht nur die Anwesenheit von sitzenden oder stehenden Personen eindeutig zu erfassen, sondern diese auch in definierten Zonen zu zählen (Quelle: Steinel Professional)

Bereits heute übernehmen Bewegungs- und Präsenzmelder wichtige Funktionen in einem Gebäude. Mit ihrer besonderen Sensibilität agieren sie quasi als Sinnesorgane des Gebäudes. Für die Schaltung von HLK-Systemen im Rahmen einer KNX-Gebäudeautomation sind sie unentbehrlich. Auch die energieeffiziente und nutzungsabhängige Lichtschaltung ist ohne Sensoren nicht denkbar.

Je nach Erfassungsaufgabe und den räumlichen Gegebenheiten kommen hierbei Sensoren zum Einsatz, die die Passiv-Infrarot-, Hochfrequenz- oder Ultraschall-Technologie nutzen. PIR-Sensoren reagieren mit einem Schaltsignal, wenn sie menschliche Infrarot-Wärmestrahlung in ihrem Erfassungsbereich registrieren. Die aktiven Erfassungstechnologien Hochfrequenz und Ultraschall lösen die Lichtschaltung aus, wenn sich das Echo in ihrem Überwachungsbereich durch die Anwesenheit einer Person verändert. Alle drei Technologien liefern dabei das identische, eindimensionale Erfassungsergebnis für den überwachten Raumbereich: Es wird eine Bewegung detektiert oder eben nicht.

Optische Sensorik 
zählt Personen

Mit der Multisensorik des optischen Präsenzmelders HPD2 von Steinel (Bild) ist es möglich, nicht nur die Anwesenheit von sitzenden oder stehenden Personen eindeutig zu erfassen, sondern diese auch in definierten Zonen zu zählen. Kernstück des Personensensors ist ein hochpräzises optisches System, das mit einem komplexen mathematischen Algorithmus kombiniert wurde. Das Prinzip der Kamera-Sensorik basiert dabei auf einer Art Menschen-Modell, das anhand von 150 000 Positiv- und sieben Millionen Negativ-Bildern gebildet wird. Per Bildanalyse im Sensor, bei der vier Bilder pro Sekunde verarbeitet werden, erfolgt ein Abgleich der Kameraaufnahme mit diesen hinterlegten Bildern. Passt das Menschen-Modell mit der detektierten Person überein, zählt der Sensor den Menschen. So wird sichergestellt, dass ausschließlich echte Personen berücksichtigt werden. Eine Fehlschaltung aufgrund personenähnlicher Gegenstände wie zum Beispiel einem Kleiderständer wird ausgeschlossen. Die Informationen zur Personenanzahl und auch deren Position werden in Echtzeit geliefert. Die Auswertung der Daten findet aus Sicherheitsgründen im Prozessor des Sensors statt.

Dabei wird lediglich ein Datenprotokoll über die gewünschte Schnittstelle ausgegeben. Eine Ausgabe realer Personenbilder erfolgt nicht. Ergänzend zur optischen Sensorik verfügt der HPD2 in der KNX-Version über integrierte Temperatur- und Luftfeuchtesensoren. Zusammen mit der Information der anwesenden Personenzahl ist so eine noch bedarfsgerechtere Steuerung von Licht, Heizung und Klima möglich.

Neue 
Anwendungsbereiche

Überall dort, wo die Personenanzahl eine Rolle spielt, kann der HPD2 eingesetzt werden. Dies ermöglicht, dass auch betriebliche Bereiche in Hinblick auf ihre Nutzung und Auslastung analysiert und anschließend optimiert werden können. Als praktische Beispiele seien hier die Anzeige freier oder belegter Arbeitsplätze im Rahmen einer sogenannten Desk-Sharing-Lösung, die Buchung von Besprechungsräumen oder ein effizientes Aufzugsmanagement sowie die Optimierung von Wartebereichen genannt. Durch den Einsatz des optischen Präsenzmelders können somit Prozesse und Kosten optimiert und Energie eingespart werden.

Der HPD2 besitzt einen Öffnungswinkel von 110°. Seine Reichweite für die tangentiale und radiale sowie für die Präsenzerfassung beträgt bis zu 10 m, was einer Fläche von 96 m2 entspricht. Für die Anwesenheitserfassung können in diesem Bereich bis zu fünf Zonen frei definiert und jederzeit geändert werden. Für jede der einzelnen Erfassungszonen ist es möglich, die jeweils anwesende Personenzahl auszugeben. Der Sensor zeigt dabei genau an, in welchem Bereich sich wie viele Personen aufhalten. Dabei ist eine Schwellenwert-Steuerung anhand der Personenzahl möglich.

Durch diese quantitative Aussage des HPD2 eröffnen sich völlig neue Anwendungsbereiche abseits der Lichtschaltung und Gebäudesteuerung.

Autor: S. Brock

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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